Elaboration de matériaux nanométriques supportés sur diatomite et étude des paramètres de contrôle pour l'élimination de certains polluants toxiques en milieux aqueux

Abstract

Le présent travail, concerne la synthèse et la caractérisation des matériaux métalliques à base de cuivre et de fer supportés sur diatomite brute. La synthèse de ces matériaux a été réalisée par imprégnation des précurseurs du cuivre et du fer sur diatomite. Ces échantillons ont été caractérisés par les techniques physicochimiques, DRX, FTIR, MEB, UV et SAA. L’examen au MEB a montré que les diamètres des particules sont compris entre 150 et 204 nm. Les procédés d'épuration utilisant la diatomite semblent présenter d'excellentes performances et ceci grâce aux bonnes potentialités d'adsorption qui résultent de leur capacité d'échange cationique et surface spécifique qui sont relativement importantes. De plus, le matériau diatomite constitue une matière prépondérante de faible coût. Les oxydes présents dans l'adsorbant subissent une hydroxylation superficielle et forment des composés hydroxylés où la surface acquiert une charge négative ou positive en milieu acido-basique. Nous avons étudié les variations cinétiques du pH et de la conductivité à différentes masses de la diatomite brute, ainsi que le taux d’abattement du colorant jaune sur les matériaux métalliques en régime dynamique. Le rendement d'élimination en fonction du % du métal et du pH), est très important pour les matériaux M/Diatomite à 0,5% du métal en milieu basique. L’étude des paramètres contrôlant l’élimination des ions Cr3+ et des chromates plusieurs tests d’élimination ont été effectués. L’étude de l’adsorption, sur diatomite brute, du chrome trivalent et du chrome hexavalent en régime statique, montre que la cinétique s’effectue en deux étapes avec un rendement d’élimination important pour CrIII et très faible pour CrVI. Plusieurs effets ont été étudiés dont celui de la masse de diatomite, du pH, de l’agitation et de la concentration du chrome. A l’issue des résultats obtenus, nous avons constaté que le pourcentage d’élimination du CrIII est relativement meilleur en milieu basique quant à celui du CrVI il parait important à pH égal à 3. Les résultats du chrome hexavalent ont été améliorés particulièrement par les matériaux supportés à 0,5% du métal (Cu ou Fe) qui manifestent des taux d’abattement importants correspondant à 40% pour le chrome hexavalent quelque soit le type de matériau considéré. Le chrome trivalent suit l’isotherme d’adsorption de Langmuir quant au chrome hexavalent suit celle de Freundlich.